随着我国交通事业的迅速发展,旧桥改造与利用更加重要。由于桥梁顶升平移技术具有无可比拟的优越性,顶升平移工程得到越来越多的应用。将大型桥梁拆除重建改造面临施工周期长、对原有交通影响大、成本高以及危害环境严重等问题的困扰。而大型桥梁整体顶升平移技术可以尽量减少改造与利用施工的不良印象,特别是将工程成本及对环境的影响减至最小程度。武汉新顺畅结合以往的施工工程案例总结得到以下大型桥梁整体顶升平移的几个关键技术:
1.PLC液压同步控制系统
PLC液压同步控制系统由液压系统、计算机自动控制系统两个部分组成,该系统能全自动完成同步位移,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警灯多种功能。该系统具有以下特点:a具有友好windows用户界面的计算机控制系统;b整体安全可靠,功能齐全;c操作控制集中,所有油缸即可同时控制,也可单独控制;d同步控制点数量可根据需要设置,适用于大体积结构物的同步位移;e各控制点同步偏差极小,结构物的移位精确。
本系统的电气控制系统原理:多点的位移检测装置和压力传感器的信号由信号电缆连接到超高压泵站的电气控制箱内,经信号放大器放大后将顶升位移和负载吨位送至可编程控制器PLC中,可编程控制器中根据操纵台发出的操作指令,启动多台泵的电机,驱动油泵工作,油泵的动力油源经控制阀组,输出到外接的液压油缸中,使液压油缸上下运动。同时可编程控制器根据检测的位移信号,不断与指令信号进行比较,将误差值修正后改变变频器的输出频率,以改变电机的转速,达到连续可调的动力油源,供给外接液压油缸,来保持多点液压油缸同步上下运动。
2.断柱顶升、直接顶升
断柱顶升方式的优点是同步性容易实现;可以实现较大高度的顶升;对上部梁板的整体结构扰动最小。但是也存在缺点,钢筋混凝土结构、钢结构工程量较大、工期较长、成本比较高;如果是需要更换支座的话需要二次顶升;顶升高度在300毫米以下的不适用。
非断柱顶升方式的优点是工期短,成本相对较低;缺点是一次投入的设备、钢结构数量较多;千斤顶数量较多,且安装位置相对较为集中,对plc同步性控制要求较高;不适于顶升高度较大的工程。
3.整体同步顶升分步到位、整体比较顶升同步到位
整体同步顶升、分步到位,一般运用在简支梁顶升上。对顶升段采取整体同步顶升的步骤为,每一次对顶升桥梁整体顶升10厘米,逐步依次顶升10厘米,直到先到位的部分可以不需要顶升,而对未到位的部分依次顶升,该顶升的优点是同步顶升的区域桥跨长度不发生变化,与盖梁相对位置无变化,只有顶升到位的一跨才会有坡度调整,易于控制;坡度一次调整到位,不需要反复多次调坡,而且其梁体调整坡度不大于设计坡度,梁体受力情况没有太大变化,利于梁体结构的安全;梁体顶升时不会来回伸长、缩短。顶升时桥面平顺,不易产生结构裂缝,梁体稳定性好,对与分跨顶升而言,梁体之间的纵向牵拉力要小,安全性高。
4.桥梁顶升系统
该顶升系统大致有以下四部分组成:千斤顶和随动支撑系统、托架系统、顶升限位系统、顶升监测系统。
5.大型桥梁平移
大型桥梁平移在移梁方向上一定宽度范围内安装具有足够强度、拆卸方便的临时垫块,使其顶面形成一个具有一定平整度的平面,其上安装滑道钢板,滑动钢板铺设1厘米厚的聚四氟乙烯板。所有千斤顶均采用膨胀螺丝吊装在梁底,千斤顶下安装滑撬,滑撬底面粘贴不锈钢板,不锈钢板与滑到钢板上的聚四氟乙烯形成滑动面。利用提前在临时墩上梁端预制好的钢筋混凝土后背作为平移的反力基础,通过千斤顶的横向顶推,实现梁体的平移。
桥梁整体顶升平移技术在桥梁改造与利用中逐渐起到了举足轻重的作用,并且为改造工程节约了大量的资金,大大缩短了工程工期,降低了环境污染。就目前的整体顶升平移技术而言,对我国的现有桥梁都可进行顶升,无论桥梁的大小,结构的复杂程度如何。顶升这一高新技术将会得到更充足的发挥空间,为国家带来更多的经济利益和社会效益。
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